アゾベンゼン高分子材料のフォトメカニカル機能と光記録

偶氮苯聚合物材料的光机械功能和光学记录

• 批准号: 10F00831
• 负责人: 宍戸 厚
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00831/
• 关键词: アゾベンゼン; ホログラム; 光記録; 液晶; 高分子; フォトメカニカル

本研究では,光照射により分子形状や色が変化するフォトクロミック分子とよばれるアゾベンゼンを含有した高分子材料を用いて,ナノメータースケールからマクロスケールにおよぶ様々な分子の動きを誘起することにより,新たなメカニカルデバイスおよび光記録デバイスへ応用を目的としている。主に二つのトピックについて検討を行った。一点目はアゾベンゼンを含む架橋液晶高分子フィルムの光誘起変形に関するものである。この光誘起変形については、分子構造と物性の相関について不明な点が多いが、光学的な手法を用いることにより種々の物性を同時に定量測定することに成功した。その結果、分子構造の変化が隣接する分子配向変化を誘起し、最終的には巨視的な変形へと階層的に増幅することが明らかとなった。光分子配向変化を用いることにより第二次高調波発生の高コントラスト光スイッチングに成功した。二つ目のトピックは、光応答性超分子材料についてである。水素結合やハロゲン結合と呼ばれる非共有結合によるアゾベンゼンの自己組織化を利用した材料の光応答性について検討を行った。Aalto University(フィンランド)およびPolitecnicodi Milano(イタリア)との共同研究により,ハロゲン結合により自己組織化した材料が極めて大きな光応答性を示すことを明らかにした。特に液晶性の付与により光応答性が増大する事を見いだした。

在这项研究中，我们将使用一种含有偶氮苯（称为光致变色分子）的聚合物材料，其分子形状和颜色在暴露于光时会发生变化，以诱导从纳米尺度到宏观尺度的各种分子运动，旨在应用于机械设备。和光学记录设备。我们主要考虑两个话题。第一点涉及含有偶氮苯的交联液晶聚合物膜的光致变形。尽管这种光致变形的分子结构和物理性质之间的关系还有很多未知数，但我们成功地利用光学方法同时定量测量了各种物理性质。结果表明，分子结构的变化会引起相邻分子方向的变化，最终分层放大为宏观变形。我们利用光分子取向变化成功实现了二次谐波产生的高对比度光学开关。第二个主题是光响应超分子材料。我们研究了通过称为氢键和卤素键的非共价键利用偶氮苯自组装的材料的光响应性。与阿尔托大学（芬兰）和米兰理工大学（意大利）的合作研究表明，通过卤素键自组装的材料表现出极高的光响应性。特别地，已发现通过赋予液晶性来提高光响应性。

项目成果

PHOTOINDUCED BENDING UPON PULSED IRRADIATION IN AZOBENZENE-CONTAINING CROSSLINKED LIQUID-CRYSTALLINE POLYMERS

• DOI: 10.1142/s0218863511006200
• 发表时间: 2011-12
• 期刊: Journal of Nonlinear Optical Physics & Materials
• 影响因子: 2.7
• 作者: Aki Shimamura;A. Priimagi;J. Mamiya;Motoi Kinoshita;T. Ikeda;A. Shishido

オリゴチオフェン誘導体の光物理プロセスを作動原理とする新規ホログラム材料の創製

基于低聚噻吩衍生物的光物理过程创建新型全息材料

• 发表时间: 2011
• 作者: A.Shimamura;J.Mamiya;A.Shishido;T.Ikeda;A. Shishido;A. Shishido;松浦健太・木下基・Arri Priimagi・間宮純一・宍戸厚
• 通讯作者: 松浦健太・木下基・Arri Priimagi・間宮純一・宍戸厚

Halogen Bonding versus Hydrogen Bonding in Driving Self-Assembly and Performance of Light-Responsive Supramolecular Polymers

• DOI: 10.1002/adfm.201200135
• 发表时间: 2012-06-20
• 期刊: ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS
• 影响因子: 19
• 作者: Priimagi, Arri;Cavallo, Gabriella;Terraneo, Giancarlo
• 通讯作者: Terraneo, Giancarlo

Supramolecular control over the optical performance of azobenzene-containing polymers

对含偶氮苯聚合物光学性能的超分子控制

• 发表时间: 2011
• 作者: P.Hegde;K.Kawamura;Arri Priimagi・Jaana Vapaavuori・Gabriella Cavallo・Roberto Milani・Jun-Ichi Mamiya・Giancarlo Terraneo・Pierangelo Metrangolo・Matti Kaivola・Atsushi Shishido
• 通讯作者: Arri Priimagi・Jaana Vapaavuori・Gabriella Cavallo・Roberto Milani・Jun-Ichi Mamiya・Giancarlo Terraneo・Pierangelo Metrangolo・Matti Kaivola・Atsushi Shishido

Efficient surface structuring and photoalignment of supramolecular polymer-azobenzene complexes through rational chromophore design

• DOI: 10.1039/c1jm12642c
• 发表时间: 2011-09
• 期刊: Journal of Materials Chemistry
• 作者: Jaana Vapaavuori;V. Valtavirta;T. Alasaarela;J. Mamiya;A. Priimagi;A. Shishido;M. Kaivola